新形势下建筑地基勘察设计及地基处理技术

　　一、建筑工程中地基勘察内容

 

　　查明建筑场所内及其附近地段有无影响工程稳定性的不良地质现象以及有无古河道和人工地下设备等存在；查明建筑场所的地层结构、均匀性以及各岩土层的工程性质；查明地下水类型、埋藏状况、季节性变化起伏和对建筑材料的腐蚀性，了解地下水类型、深度、水中成分及活动的动态，判定出地基土质及地下水建筑施工中对建筑物所发生的影响并提出有用的防治措施。在抗震设防区应划分对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段，判明场地土类型和建筑场地类别，查明场地内有无可液化土层。地面下存在饱和砂土和粉土时，抗震设防烈度除6度外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。

 

　　二、建筑工程的地基基础规划的内容

 

　　1、做好扩展基础的核算。第一步要完结基础底面积的核算，要依据地基承载力以及变形核算来断定；其次在进行变阶处的高度，以及基础高度核算的时候，要按照剪切、冲切等核算来断定；再者必须经过抗弯核算来断定基础底板的配筋。

 

　　2、箱筏基础的规划。箱形与筏形基础的设计与施工，应综合考虑整个场地的地质条件、施工方法、使用要求以及与相邻建筑的相互影响，并应考虑地基基础和上部结构的共同作用。箱形与筏形基础基础的地基应进行承载力和变形计算，必要时应验算地基的稳定性。一般情况下基础的设计计算采用荷载效应的基本组合，即通常所说的静加活的荷载组合，但有抗震设防要求时，梁板式筏基及平板式筏基应区分不同情况，取不同的柱根组合内力。箱形基础底板的厚度，要依照实际的受力、整体的刚度、防水的功用等进行断定。

 

　　3、桩基础规划的需要。桩基础必定要做好承载力在极限条件下的核算，依照桩基的实践运用功用、桩基础的受力特点，来核算桩基的水平、竖向承载力；还有对桩身以及承台的承载力的核算；对桩身裸露在地面上或者极限承载力较小的细长桩基础，还要进行桩身压屈验算；对混凝土预制桩，要依据施工期间的吊装、锤击等效果进行强度验算；当基础桩端平面之下有软弱下卧层的时候，要做好软弱下卧层承载力的验算工作。地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基、体型复杂荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基、摩擦型桩基，需要进行沉降的验算。

 

　　假如桩穿越较厚的松散填土层、自重湿陷性黄土、欠固结土层、液化土层，到达相对硬度较大的土层或者桩周有软弱土层，附近桩侧地面承受局部较大的长时间荷载，含地面大面积堆载条件下或者因为地下水位的下降，造成了桩周土中有效应力加大，发生明显压缩沉降的时候，当桩周土层发生的沉降超越基桩的沉降时，要考虑桩侧的负摩阻力影响。

 

　　桩基承载力决不是用一种办法就能够确定的，而需以下几种办法：①按静载荷试验法确定；②依据原状土指标经验法确定；③依据原为测试标准贯入法或静力触探法确定；④依据附近条件类似的建筑物经验参数断定。由上述几种办法得到承载力后，再经过剖析，综合取值才可得到地基承载力。当下，多数拟建物的桩基单桩竖向极限承载力，均是通过现场静载荷试验法确定的。少数设计等级为丙级的建筑桩基，在通常不具设备条件的状况下，可根据原为测试和经验参数确定。

 

　　三、几种基本的经济型地基处理技术

 

　　随着地基处理设计水平的提高、施工工艺的改进和施工设备的更新，地基处理技术发展很快，对于各种不良地基，经恰当的地基处理后，一般都能满足要求，在此文章中，笔者依据本身的工作经历，主要介绍几种较经济运用比较广泛的办法。

 

　　1、换填垫层法

 

　　对建筑物的基础持力层相对软弱，不能到达上部负荷量对地基的需要时，经常会运用换填垫层的办法来处理软弱的地基。换填垫层的原理是挖去浅层软土，换粉质粘土、砂石、灰土、粉煤灰、矿渣、其他工业废料、土工合成材料等强度较高的材料，从而提高持力层的承载力，减少部分沉降量。垫层地基的变形由垫层自身变形和下卧层变形组成。其适用于处理各类浅层软弱地基，一般应用于荷载不大的建筑物基础。

 

　　采用换填垫层时，必须考虑建筑物体型、荷载分布、结构刚度等因素对建筑物的影响，对不同特点的工程，应分别考虑换填材料的强度、稳定性、耐久性、价格和对环境的影响等，一般来说，对于受振动荷载的地基，不应选用砂垫层进行换填处理，对放射性超过标准的矿渣，不应用于建筑物的换填垫层处理。

 

　　2、强夯法

 

　　强夯法又名动力固结法或动力压实法。即是运用起重的机械把重锤（质量一般为10T～40T）起吊到一定高度使其自由落下（落距一般为10m～40m），对地基进行反复的夯实的地基的处理办法。强夯法高能量的夯基，它给地基以冲击和振动能量，使土体当中的孔隙紧缩，孔隙中的水与空气疾速的排出，使土体到达固结的效果，进而使浅层与深层到达不一样程度上的加稳加固，提高地基承载力并降低其压缩性，改善地基性能，满足设计要求。

 

　　强夯法不适宜在城市中心区使用，一般可用于城市郊区或野外施工，影响它的因素很多，其处理的离散性较大，效果不稳定，其理论研究相对滞后，因此，施工前期的试夯（以确定其锤重、落距、夯击次数、两遍夯击之间的时间间隔等），后期的现场检测起着至关重要的作用。

 

　　3、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法

 

　　CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度的桩，桩、桩间土和褥垫层是组成复合地基的三大要素，共同构成复合地基。其适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。

 

　　CFG桩复合地基具有承载力大幅度提高，地基变形小等特点，并具有较大的适用范围，既可适用于条形基础、独立基础，也可适用于箱形基础、筏形基础，既可适用于工业建筑，也可适用于民用建筑；对一般粘性土、粉土或砂土，桩端具有较好的持力层，经CFG桩处理后可作为高层建筑地基；对可液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，一般先施工碎石桩，然后在碎石桩中间施工沉管水泥粉煤灰碎石桩，既可消除地基的液化，又可获得很高的复合地基承载力。因而被广泛应用于建筑地基处理中。

 

　　4、DDC灰土挤密法

 

　　DDC灰土挤密法又称“孔内深层强夯法”，运用螺旋钻机或柴油锤沉管成孔，将灰土（渣土）卸入，在强夯作用下，填料向周围和孔底挤密压实形成桩体，扩大桩径，同时对土层进行冲击，使之与桩间有些构成复合地基，以达到消除地基土的不良特性，提高地基承载力的目的。它广泛用于杂填、液化、湿限、软弱、膨胀、腐蚀性土层等各类不良地质条件，可以消除“湿陷”、“膨胀”“液化”。DDC灰土挤密桩处理后的地基承载力可提高至原天然地基的两到七倍，处理深度为5m-40m，桩间挤密影响范围可达桩体直径的1至1.5倍。笔者以为其采用机械化施工，工艺简单，动能大，处理效果明显，这种办法能够被广泛运用。

 

　　5、水泥土搅拌法

 

　　水泥土搅拌法是适用于加固饱和粘性土和粉土等地基一种方法，在苏州地区运用较为广泛。它利用水泥（或石灰石）等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基土强度和增大变形模量。根据固化剂掺入状态的不同，水泥土搅拌法分为浆液搅拌法和粉体喷射搅拌法两种。其有点事最大限度地利用了原土；搅动时无振动、无噪音和无污染，可在密集建筑群中施工，对周围原有建筑物及地下管线影响很小；根据上部结构需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式；与钢筋混凝土桩相比，可节约钢材降低造价。

 

　　四、地基处理技能开展的趋势

 

　　地基处理技能在工程建造范畴中属一大难题，也是要点的研讨方向，跟着工程技能的开展，中国的地基处理技能也在不断的更新和开展，同时在朝着科技化和复合型方向开展，例如在地基施工前期应经过智能化手法对施工现场环境以及规划图纸进行了解，而且能够经过计算机设立施工模型，确保地基施工的正常运转。也能够在计算复合地基时，通过利用计算机进行数值分析，有利于减少数据的失真和地基变形计算的失误。

 

　　五、结束语

 

　　地质勘察广泛应用城市规划、水利与工业及市政工程等建设设计与施工中，要做好勘察工作，掌握场地水文地质与工程地质，对可能的地质灾害与可能的威胁性地质作用作出预测，并提出应对措施，能够有效保证施工顺利进行，保障人员安全，确保建成能正常与安全使用。所以掌握新形势下建筑地基勘察和处理技术对建筑工程安全性与社会效益、企业效益等有重要现实意义。

 

　　参考文献：

 

　　[1]沈丰泉.浅谈建筑工程中的地基勘察及地基处理技术[J].中国新技术新产品.2011（17）：94.

 

　　[2]葛振宽.建筑工程中的地基勘察及地基处理技术探讨[J].现代物业.2012.11（6）：117-119.

 

　　[3]朱炳寅.地基基础设计方法及实例.中国建筑工业出版社.2012.4